mișcare intracelulara biologică informație (genetică)

mișcare intracelulara biologică informație (genetică). Cerințe preliminare

Informația genetică a cromozomilor ADN-ului in securizarea proceselor vitale ale celulelor care nu sunt implicate în mod direct. Mecanismul de actualizare a acestor date este formarea de molecule proteiforme intracelulare cu biocatalitice inerente (enzimatice), structurale, transport, receptor, semnal, și alte funcții. Rolul de mediator, a cărui sarcină este de a „transfer“ al informației genetice de la ADN-nucleotida limbajul secvențelor în limba secvențelor de aminoacizi ale proteinelor (polipeptide), joacă un acid ribonucleic (ARN).

In celula, există un număr semnificativ de varietăți de ARN sunt implicate în numeroase procese vitale. Anterior am întâlnit cu primeri ARN (vezi. P. 2.4.5.3), lansând replicarea ADN-ului și snoRNA nucleoli (vezi. P. 2.4.3.3).

Spre deosebire de molecula de ADN de unitate de acid ribonucleic reprezentat catenă polinucleotidică, în timpul căreia, cu toate acestea, de multe ori format în mod natural porțiuni dublu catenar. Astfel, moleculele de ARN de transfer, împreună cu cinci regiuni monocatenare, există 4 dublu catenar.

ARN de catenă polinucleotidică este construit din patru tipuri de nucleotide-tidov. Fiecare dintre acestea este reprezentat de un riboza zahăr de cinci atomi de carbon, unul dintre cele patru baze azotate (adenina, guanina, citozina, uracil) și fragmentul de acid fosforic. Astfel, diferențele dintre ADN și ARN se referă zahăr (dezoxiriboză / riboză), și una dintre cele patru baze azotate (timină / uracil). Toate ARN format pe moleculele de ADN cu enzime ale ARN polimerazei în conformitate cu regulile de complementaritate: nucleotide adenină de ADN corespunde uridylic policitidilic ARN nucleotida - guanină și gua-Nilov - policitidilic. Moleculele de ARN apar modificate chimic nucleotide (necanonice) (vezi aici mai jos :. De exemplu, inozină de transfer ARN anticodon). Numărul lor este de obicei mici (nucleotide minore), dar în alanina-ARNt urland au reprezentat 13%.

Spre deosebire de replicare, atunci când ambele lanț de polinucleotide dublu helix funcțională ADN ca matriță, un șablon pentru formarea ARN-ului este una (matrice) de lanț polinucleotide complementar al doilea (kodogennoy) circuit, care, de fapt, sunt localizate genele (fig. 2.31). Astfel, procesul de transcriere este asimetric. ADN caracteristică șablon fir constă în aceea că este format deschis la ARN polimerază capătul 3 '.

Fig. 2.31 se observă că odată cu timidilic înlocuire (T) pe uridylic nucleo-tidov (Y) și secvența de codoni (m) secvența ARN identică moleculă dublu helix tripleți kodogennoy

Biosinteza proteinelor în celulele eucariote implică trei tipuri de ARN: informații (matrice) sau ambele ARN (m), un ribozom-VASTE sau ARNr și ARNt. Prin urmare, aceste celule au trei ARN polimerazei - I, II și III. ARN polimerazei I moleculă implicată în sinteza precursorului pre-ARNr, ARN polimeraza II - o enzimă cheie în transcrierea structurale (sens) genelor care codifică secvențele de aminoacizi ale proteinelor, precum

Fig. 2.31. ADN-ul dublu helix Educație și ARN (m) template strand

secvenței nucleotidice și unele snoPHK snRNA (ARN nuclear Engl. mici sau mici RNAs nucleare cm. aici, mai jos). ARN polimeraza III transcripția genelor implicate in ARNt, snRNA și alte specii cu greutate moleculară mică predominant de ARN. Anumite polimeraze ARN de eucariotelor distinge promotorii „lor“, ceea ce explică transcrierea diferitelor specii de ARN.

In celulele procariote una opereaza ARN polimerază. pornind Complexul enzimatic multiproteic include subunitatea disociata - factor σ. Acest factor este o secvență de nucleotide a ADN-ului (promotor), care creează condițiile pentru începerea sintezei ARN-ului asigură prin unirea ADN lanțuri dublu helix divergență pe lungime scurtă și pe una dintre catene construiește oligonucleotide ARN de aproximativ 10 nucleotide în lungime. În acest moment, factorul sigma «frunze“ pornindu molecule complexe și procesul de transcriere implică ARN polimerazei continuă într-o fază de alungire (extensie) fiind construit ARN prin adăugarea secvențială la precursorul său ribonucleozid 3'-terminal. Procesul continuă până când enzima, ca urmare a lungul catenei de ADN matriță ajunge la terminator codon.

Oriented obschekletochnyh software și funcții speciale BIOINFORMAȚIA trafic intracelular - proces cu mai multe etape. Este de transfer izolat (transcriere) a informațiilor înregistrate în secvențele de nucleotide (gene site-uri) in ADN-ul pre-si (m) transcript ARN, modificări postranscriere ale acesteia din urmă, inclusiv procesarea transcriptului pre-și (m) ARN pentru a produce matur și (m ) ARN „sacrificare“ și m) ARN cu erori ((vezi p.. 2.4.5.7), transport și (m) ARN în citoplasmă, transferul (releu) cu informațiile în timpul asamblării pe ribozomi (polizomilor) polipeptidele posttranslațională modificate pentru a include „sacrificare“ polipeptide defecte, transport proteină acc favorizând structuri intracelulare sau îndepărtarea lor dintr-o celulă, formarea de structuri secundare, terțiare (pliante) și molecule proteice supramoleculare complexe proteice multimerică (structura cuaternară). Simultan ADNr (vezi. De asemenea, aici mai jos), moleculele sintetizate pre-ARNr transcrierea este prelucrarea lor, transportul în citoplasmă pentru a forma în ea ribozomi. Pentru a difuza procesul a început, ca serviciu necesar și factorii de reglementare (în principal proteine), enzime, mici precursori molecula de aminoacizi, HA

bor necesar ARNt. Procesul de transcriere, prelucrarea și transportul nucleocytoplasmic și (m) ARN discutat în detaliu mai jos (a se vedea. P. 2.4.5.5).

In eucariotelor Formarea rRNA (vezi. P. 2.4.3.3), are loc în zona de cluster locația genei corespunzătoare (ADNr organizatori nucleolari) o unitate (45S pre-ARN transcript) și catalizată de ARN polimeraza de enzimă I. în prelucrarea rezultată pre-ARNr transcriere molecula format 28S, 18S ARNr și 5,8S (vezi. fig. 2.20). Genele 5S ARNr sunt transcrise separat enzimă ARN polimerazei III. O caracteristică a ARN-ului ribozomal este relativă bogăție și nucleotide guanina policitidilic lor. În structura secundară a lotului ARNr secțiunilor dublu catenare și bucle.

Transport ARN, ARNt sau - o dimensiune mică (mai puțin de 100 de nucleotide, cel mai des - 76) molecula, care seamănă cu o ilustrare schematică Cloverleaf (Figura 2.32.). „Tulpinile“ cu bucle formate prin bazele de împerechere azotate interne. Din punct de vedere funcțional, cele mai importante domenii: Z'-CCA ( „braț flexibil“) sau a unui acceptor, la care este atașat aminoacidul, iar tripletul anticodon sau nucleotide-nespa rennyh codon împerecheze cu și (m) ARN.

compus specific ( „încărcare“) ARNt cu un aminoacid locul „ei“ în două etape (Fig. 2.33). În primul aminoacid reacționează cu ATP. Rezultatul este activarea sa, adică trecerea la o stare de tensiune. În a doua etapă, un astfel de aminoacid de enzima aminoacil-ARNt sintetaza este atașat la capătul 3 '(acceptor) ARNt pentru a forma aminoacil-ARNt sau aa-ARNt. În această formă de aminoacizi este gata să participe la procesul de traducere.

Deoarece numărul de codoni sens pentru aminoacizi specifici este egal cu 61, este logic să presupunem că numărul de diferite ARNt același. De fapt, numărul de ARNt, deși exprimat în zeci (aproximativ 40 ARNt implicat în biosinteza proteinei în citoplasmă celulelor-ing eukariotiche, în mitocondrie, folosind 22 ARNt diferite), dar mai mică decât cifrele menționate anterior, datorită faptului că ARNt anticodon unică poate recunoaște mai mulți codoni, cu toate acestea, în cazul în care acestea sunt „criptate“ același aminoacid. Aceasta oferă o împerechere ambiguu mecanism sau „leagăn“ de ARNt. Esența ei constă în faptul că, datorită flexibilității anticodon în apropiere de ARN de transfer zona a treia moleculă nucleotidă a anticodon, de exemplu, au reacționat în Ko

mișcare intracelulara biologică informație (genetică)

Fig. 2.32. Structura ARNt (Cloverleaf) într-o ilustrare schematică

Fig. 2.33. Educație aminoacil-ARNt

don nu numai de la A (varianta canonică), dar, de asemenea, la T, și G, nu numai cu C (versiunea canonică), dar, de asemenea, cu W. Astfel, aceeași anti-codon „3'TSGG5«»interactioneaza cu codoni "5'GTSU3„și "5'GTSTS3' ." Ambele codoni corespund aminoacidul alanină. pentru mai multe

interacțiune flexibilă "ARNt anticodon - codon, și (m) ARN" anticodon adesea cuprinde o bază de azot non-standard, în special, hipoxantina (sau inozină), să învețe C, Y și A nucleotidele codonului (citit în 5 'la 3') . molecula ARNt se leagă la un codon de un aminoacid, în cazul în care al treilea nucleotid anti-codonul (citit în direcția de la 3 „la 5“) C sau A, cu codonii celor doi aminoacizi, în cazul în care a treia nucleotidă, Y, sau T, și cu codon trei aminoacizi, în cazul în care a treia nucleotida inozină. Moleculele de ARNt sunt formate pe matricea ADN cu participarea ARN polimerazei III enzima (ca